Hệ mặt trời bao nhiêu tuổi? Đó là một câu hỏi cắt vào trái tim của tất cả. Tuổi đó có thể được mở rộng cho hầu hết các vật thể và vật chất trong Hệ Mặt Trời.
Trang web Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) có rất nhiều tài liệu sâu sắc về cách xác định tuổi của Hệ Mặt trời. Điều cơ bản của nó là tất cả các vật chất phân rã phóng xạ thành một đồng vị ổn định. Một số nguyên tố phân rã trong vòng nano giây trong khi các yếu tố khác có thời gian bán hủy hơn 100 tỷ năm. USGS dựa trên nghiên cứu của họ về các khoáng chất xuất hiện tự nhiên trong đá và có chu kỳ bán rã từ 700 triệu đến 100 tỷ năm. Những kỹ thuật hẹn hò này, được gọi là hẹn hò bằng phép đo phóng xạ, có cơ sở vững chắc trong vật lý và được sử dụng để đo lần cuối cùng đá bị tan chảy hoặc bị xáo trộn đủ để tái đồng nhất các yếu tố phóng xạ của nó. Kỹ thuật này đã trả lại tuổi xấp xỉ cho các thiên thạch 4,6 tỷ năm và các khối đá ở Trái đất khoảng 4,3 tỷ năm. USGS thừa nhận rằng họ không thể tìm thấy bất kỳ tảng đá nào không bị thay đổi bởi các mảng kiến tạo của Trái đất, vì vậy tuổi của Trái đất có thể được cải thiện trong tương lai.
Khi các khí của tinh vân mặt trời đầu tiên bắt đầu nguội đi, các vật liệu đầu tiên ngưng tụ thành các hạt rắn rất giàu canxi và nhôm. Cuối cùng, các hạt rắn của các nguyên tố khác nhau kết tụ lại với nhau tạo thành các khối xây dựng chung của sao chổi, tiểu hành tinh và các hành tinh. Các nhà thiên văn học từ lâu đã nghĩ rằng một số tiểu hành tinh lâu đời nhất của Hệ Mặt Trời nên được làm giàu nhiều hơn bằng canxi và nhôm, nhưng, không có loại nào được xác định cho đến gần đây. Thiên thạch Allende năm 1969 là người đầu tiên cho thấy các vùi cực kỳ giàu canxi và nhôm. Phải mất 40 năm để quang phổ của các vùi được phát hiện và sau đó ngoại suy thành các tiểu hành tinh rất cũ vẫn còn trên quỹ đạo quanh Mặt trời. Nhà thiên văn học Jessica Sunshine và các đồng nghiệp đã thực hiện khám phá này với sự hỗ trợ của NASA và Quỹ khoa học quốc gia
Ngoài ra, Vũ trụ được cho là đã được tạo ra khoảng 13,7 tỷ năm trước. Đo hai nguyên tố phóng xạ tồn tại lâu trong các thiên thạch, uranium-238 và thorium-232, đã đặt tuổi của Dải Ngân hà trong cùng một khung thời gian. Từ các phép đo này, có vẻ như các cấu trúc quy mô lớn như các thiên hà hình thành tương đối nhanh sau Vụ nổ lớn.
Ở đây, một bài báo từ Tạp chí Vũ trụ cung cấp thêm thông tin về quá trình hẹn hò phóng xạ nghiên cứu thiên thạch và một bài viết khác về cách tinh vân mặt trời có thể tồn tại khoảng 2 triệu năm.
Dưới đây, một bài viết tuyệt vời từ USGS giải thích quá trình hẹn hò hoạt động như thế nào và một loạt tuyệt vời từ UC San Diego.
Chúng tôi đã ghi lại một loạt các podcast về Hệ mặt trời tại Cast Astronomy Cast. Kiểm tra chúng ở đây.
Người giới thiệu:
Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ
NASA: Vũ trụ bao nhiêu tuổi?
Hướng dẫn Trái đất của NASA: Thời đại của Hệ Mặt trời
